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•15/07/2009 • Deixe um comentário

 

Pintura bacteriana

A placa acima foi criada com uma diversidade de bactérias fluorescentes, e ilustra uma praia de San Diego (!), com o uso de 8 diferentes cores de proteínas fluorescentes.

O desenvolvimento de técnicas de uso de proteínas fluorescentes rendeu o prêmio Nobel de Química de 2008 para um japonês e dois americanos (Osamu Shimomura, Martin Chalfie e Roger Tsien).

Este tipo de técnica facilita a visualização sob luz ultravioleta de processos biológicos que normalmente não seriam facilmente visíveis, como, por exemplo o crescimento de tumores, progressão do mal de Alzheimer ou precimento de bactérias.

A diversidade de cores foi obtida por mutações da original proteína fluorescente verde (GFP), composta por 238 aminoácidos, originalmente isolada de uma água-viva (Aequorea victoria).

Lí aqui – Gluon

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Foto

•13/07/2009 • 1 Comentário

 

Imagem

•16/06/2009 • Deixe um comentário

 

Darwin jogando spore

Spore

Evolução – Mecanismos #1

•15/06/2009 • Deixe um comentário

 

Seleção natural é um processo da evolução proposto por Charles Darwin e aceito pelo mainstream da comunidade científica como a melhor explicação para a adaptação e especialização dos seres vivos como evidenciado pelo registro fóssil. Outros mecanismos de evolução incluem deriva genética, fluxo gênico e pressão de mutação.

O conceito básico de seleção natural é que características favoráveis que são hereditárias tornam-se mais comuns em gerações sucessivas de uma população de organismos que se reproduzem, e que características desfavoráveis que são hereditárias tornam-se menos comuns. A seleção natural age no fenótipo, ou nas características observáveis de um organismo, de tal forma que indivíduos com fenótipos favoráveis têm mais chances de sobreviver e reproduzir-se do que aqueles com fenótipos menos favoráveis. Se esses fenótipos apresentam uma base genética, então o genótipo associado com o fenótipo favorável terá sua freqüência aumentada na geração seguinte. Com o passar do tempo, esse processo pode resultar em adaptações que especializarão organismos em nichos ecológicos particulares e pode eventualmente resultar na emergência de novas espécies.

A seleção natural não distingue entre seleção ecológica e seleção sexual, na medida que ela se refere às características, por exemplo, destreza de movimento, nas quais ambas podem atuar simultaneamente. Se uma variação específica torna o descendente que a manifesta mais apto à sobrevivência e à reprodução bem sucedida, esse descendente e sua prole terão mais chances de sobreviver do que os descendentes sem essa variação. As características originais, bem como as variações que são inadequadas dentro do ponto de vista da adaptação, deverão desaparecer conforme os descendentes que as possuem sejam substituídos pelos parentes mais bem sucedidos.

Seleção natural dentro de uma população, de uma característica que pode variar dentro de uma gama de valores, tal como a altura, pode ser categorizada em três tipos diferentes.

A primeira é seleção direcional, que é um desvio do valor médio de uma característica ao longo do tempo – por exemplo, certos organismos que vão lentamente ficando mais altos de geração para geração.

A segunda é seleção disruptiva, que é a seleção a favor de valores extremos das características e resulta freqüentemente em que dois valores diferentes se tornem mais comuns, com seleção contra valores médios. Isto aconteceria quando quer indivíduos altos ou baixos têm certa vantagem, mas não os que têm altura média.

Por último, existe seleção estabilizadora em que há seleção contra valores extremos das características em ambos os lados do espectro, o que causa uma diminuição da variância à volta do valor médio. Isto provocaria, usando o mesmo exemplo, que os organismos se fossem tornando todos da mesma altura.

Um caso especial de seleção natural é seleção sexual, que é seleção sobre qualquer característica que aumente o sucesso reprodutor, incrementando a capacidade de atração de um organismo a potenciais parceiros. As características que evoluíram através de seleção sexual são particularmente proeminentes em machos de algumas espécies animais, apesar de algumas características como hastes muito elaboradas, chamamentos ou cores vivas poderem atrair predadores, diminuindo por isso a sobrevivência desses machos. Esta desvantagem é compensada pelo maior sucesso reprodutivo em machos que apresentam estas características selecionadas sexualmente.

Uma área de pesquisa ativa atualmente refere-se à unidade de seleção, com propostas de que a seleção natural atua no nível dos genes, células, indivíduos, populações ou mesmo espécies. Nenhum destes modelos, são mutuamente exclusivos e a seleção pode atuar em vários níveis simultaneamente. Abaixo do nível do indivíduo, genes chamados transposões tentam copiar-se a si próprios ao longo do genoma. Seleção acima do nível do indivíduo, tal como seleção de grupo, pode permitir a evolução de cooperação, como discutido mais abaixo.

Assim, certas características são preservadas devido à vantagem seletiva que conferem a seus portadores, permitindo que um indivíduo deixe mais descendentes que os indivíduos sem essas características. Eventualmente, através de várias interações desses processos, os organismos podem desenvolver características adaptativas mais e mais complexas.

O que faz com que uma característica tenha mais probabilidade de permitir a sobrevivência de seu portador depende muito de fatores ambientais, incluindo predadores da espécie, fontes de alimentos, estresse abiótico, ambiente físico e assim por diante. Quando membros de uma espécie tornam-se geograficamente separados, enfrentam diferentes ambientes e tendem a evoluir em diferentes direções – evolução divergente. Após um longo tempo, essas características poderão ter se desenvolvido em diferentes vias de tal modo que eles não poderão mais se intercruzar, em um ponto que serão considerados como de espécies distintas. Essa é a razão de uma espécie, por vezes, separar-se em múltiplas espécies, em vez de simplesmente ser substituída por uma nova (a partir disso Darwin sugeriu que todas as espécies atuais evoluíram de um ancestral em comum).

Além disso, alguns cientistas especulam que uma adaptação que pode permitir ao organismo ser mais adaptável no futuro tende a se espalhar mesmo que não proporcione nenhuma vantagem específica a curto prazo. Descendentes desses organismos serão mais variados e assim mais resistentes à extinção por catástrofes ambientais e eventos de extinção. Isso foi proposto como um dos motivos para o surgimento dos Mammalia. Embora essa forma de seleção seja possível (ainda que altamente discutível), ela deve desempenhar um papel mais importante nos casos em que a seleção por adaptação é contínua. Por exemplo, na hipótese da Rainha de Copas, sugere-se que o sexo deve ter evoluído de modo a auxiliar os organismos a se adaptarem contra parasitas.

A seleção natural pode ser expressa como a seguinte lei geral (tirada da conclusão de A Origem das Espécies):

1. SE há organismos que se reproduzem e…

2. SE os descendentes herdam as características de seus progenitores e…

3. SE há variação nas características e…

4. SE o ambiente não suporta todos os membros de uma população em crescimento,

5. ENTÃO aqueles membros da população com características menos adaptativas (de acordo com o ambiente) morrerão e…

6. ENTÃO aqueles membros com características mais adaptativas (de acordo com o ambiente) prosperarão.

O resultado é a evolução das espécies.

Observa-se que a seleção natural explica tanto o surgimento quanto a extinção das espécies em nosso planeta. A seleção não é uma teoria para explicar o surgimento da vida, mas como a mesma obteve toda a variedade que temos hoje.

Fontes: Portal Evolução

Material de interesse: A origem das espécies – Charles Darwin

Documentário – BBC Darwin Season – What Darwin didn’t know

Pazza, R. (2005) Seleção Natural. Projeto Evoluindo – Biociência.org.

Evolução – Mitos

•15/04/2009 • 3 Comentários

 

15 mitos sobre a Teoria da Evolução

A evolução biológica é originada pelas modificações. Essa definição abrange evolução em pequena escala (mudanças na freqüência genética em uma população entre uma geração e a seguinte) e mudanças em grande escala (a origem de espécies diferentes de um ancestral em comum ao longo de muitas gerações). A evolução nos ajuda a entender a história da vida. Enquanto a evolução é largamente aceita, muitas pessoas se prendem a idéias erradas sobre ela. Esta lista deverá a ajudar a dissipar muitos destes mitos.

DNA

15. A evolução é uma teoria sobre a origem da vida.

A Teoria da Evolução lida essencialmente com a maneira em que a vida esteve mudando depois de sua origem. A ciência está interessada nas origens da vida (por exemplo, a composição da sopa primordial de qual a vida poderia ter se originado), mas estes não são os assuntos cobertos pela área da evolução. O que se sabe é que, independente do seu início, em algum ponto a vida começou a se ramificar. A evolução é então dedicada ao estudo destes processos.

14. Os organismos estão sempre melhorando.

Enquanto é fato que a seleção natural remove partes insalubres de um conjunto de genes, há muitos casos em que organismos imperfeitos sobreviveram. Alguns exemplos disto são os fungos, tubarões, lagostim e musgos. Todos estes não se modificaram em essência durante um grande período de tempo. Estes organismos são todos suficientemente adaptados nos seus ambientes para sobrevivem sem melhorias. Outros mudaram muito, mas não necessariamente para melhor. Algumas criaturas que tiveram seus ambientes modificados e suas adaptações podem não ter sido adequadas à sua nova situação. A adequação está ligada ao seu ambiente, não ao progresso.

13. Evolução significa que a vida mudou “ao acaso”.

Em realidade a seleção natural não é aleatória. Muitos animais aquáticos, por exemplo, precisam de velocidade para sobreviver e se reproduzir. As criaturas com esta habilidade são mais adequadas aos seus ambientes e tem maiores chances de sobreviver à seleção natural. Em seguida eles irão produzir mais descendentes com os mesmos traços, e o ciclo continua. A idéia de que evolução ocorre ao acaso não leva todo o cenário em conta.

12. Seleção natural envolve organismos “tentando” se adaptar.

Os organismos não “tentam” se adaptar, é a seleção natural que permite que vários membros de um grupo sobrevivam e se reproduzam. A adaptação genética está totalmente fora do alcance do organismo em desenvolvimento.

11. Seleção natural dá aos organismos o que eles “precisam”.

A seleção natural não tem “inteligência”, não pode saber o que as espécies precisam. Se uma população possui variações genéticas que são mais adaptadas aos seus ambientes, eles irão reproduzir mais na próxima geração (porque possuem maiores chances de sobrevivência), e a população irá evoluir. Se a diversidade genética não está presente a população provavelmente morrerá ou sobreviverá com poucas mudanças evolucionárias.

10. Evolução é “só” uma teoria.

Cientificamente falando, uma teoria é uma idéia bastante evidenciada que explica aspectos do mundo natural. Infelizmente outras definições de teoria (assim como “suposição” ou “palpite”) causam uma grande confusão no mundo não-científico quando se lida com ciência. Eles são, na realidade, dois conceitos bem diferentes.
Teoria (Dicionário Houaiss da língua portuguesa): 1. conjunto de regras ou leis, mais ou menos sistematizadas, aplicadas a uma área específica 5. qualquer noção abrangente; generalidade Ex.: falava sem parar, contava casos e expunha teorias.

9. Evolução é uma teoria em crise.

Não há dúvida em ciência que a evolução tenha ocorrido. Há sim, no entanto, debate sobre como ela ocorreu. As minúcias do processo são vigorosamente debatidas, o que podem fazer com que os anti-evolucionistas acreditem que é uma teoria em crise. Evolução é pura ciência e é tratada assim por cientistas em todo o mundo.

8. As lacunas nos registros de fósseis refutam a evolução.

Em realidade existem muitos fósseis transicionais. Por exemplo, há fósseis de organismos transicionais entre os pássaros modernos e seus ancestrais dinossauros. Há muitas formas transicionais que não foram observadas, mas isso ocorre simplesmente porque alguns organismos não se fossilizaram bem ou existiram em condições que não permitiram o processo de fossilização. A ciência prevê que haverá lacunas no registro de muitas mudanças evolutivas. Isso não refuta a teoria.

7. A teoria evolucionária está incompleta.

A ciência evolucionária é um trabalho em andamento. A ciência está constantemente realizando novas descobertas com respeito a isso e as explicações são sempre ajustadas se necessário. A teoria evolutiva é como todas as outras ciências neste ponto. A ciência está sempre tentando ampliar nossos conhecimentos. No presente, a evolução é a única explicação sólida para toda a diversidade biológica existente.

6. A teoria é falha.

A ciência é um campo extremamente competitivo. Se qualquer falha é descoberta na Teoria da Evolução ela será rapidamente corrigida. Todas as falhas alegadas, que os criacionistas colocam em evidência, foram investigadas cuidadosamente por cientistas e elas simplesmente não casam. Elas são comumente baseadas em maus-entendimentos da teoria ou más-interpretações das evidências.

5. Evolução não é ciência, pois não é observável.

A evolução é observável e testável. A confusão aqui ocorre porque as pessoas pensam que a ciência é limitada a experimentos em laboratórios por técnicos com jalecos brancos. Na realidade uma grande quantidade de informação científica é reunida no próprio mundo real. Astrônomos obviamente não podem tocar fisicamente os objetos que estudam (estrelas e galáxias, por exemplo), no entanto uma grande quantidade de conhecimento pode ser adquirida através de múltiplas linhas de estudo. Isso também é verdade no caso da evolução.Também é verdade que haja muitos mecanismos da evolução que podem ser, e são estudados através de experimentação direta com outras ciências.

4. A maioria dos biólogos rejeitaram o Darwinismo.

Cientistas não rejeitam as teorias de Darwin, eles as modificaram através do tempo à medida que mais conhecimentos tem sido descobertos. Darwin considerou que a evolução progrediu de maneira deliberada e lenta, mas em realidade já foi descoberto que ela pode ocorrer em ritmo acelerado sob certas circunstâncias. Não houve, até o momento, nenhum desafio convincente aos princípios básicos da teoria de Darwin. Os cientistas melhoraram e expandiram a teoria darwiniana original da Seleção Natural: ela não foi rejeitada. Houve também adições.

Darwin

3. A evolução leva a comportamentos imorais.

Todas as espécies animais possuem padrões de comportamentos que elas compartilham com os outros membros de sua espécie. Lesmas agem como lesmas, cães como cães e humanos como humanos. É ridículo presumir que uma criança passará a comportar-se como outra criatura quando descobre que está relacionado a ela. É absurdo ligar evolução a comportamento imoral ou inadequado.

2. A Evolução apóia o “mundo é dos fortes”.

No século 19 e início do século 20 uma filosofia chamada “Darwinismo Social” brotou de tentativas extraviadas de aplicar evolução biológica à sociedade. Essa filosofia disse que a sociedade deveria permitir que os fracos enfraquecessem e morressem. E isso não seria apenas a situação ideal, mas a moralmente correta. Isso permitiu a racionalização de preconceitos. Alguns se tornaram muito populares como: Os pobres mereciam a situação em que viviam devido a serem menos aptos. Isso foi uma apropriação indébita da ciência. O Darwinismo Social foi, felizmente, repudiado. A evolução biológica não.

1. Os professores deveriam ensinar os dois lados.

Existem dezenas de milhares de visões religiosas diferentes a respeito da criação. É simplesmente impossível que todas estas perspectivas sejam apresentadas. Além disto, nenhuma das teorias é baseada em ciência e, portanto não tem lugar nas aulas de ciências. Em aulas de ciências os estudantes podem debater em que ponto uma criatura criou um novo galho na árvore da vida, mas não é correto argumentar uma crença religiosa na aula de ciência. O argumento do que seria “justo” é freqüentemente usado por grupos na tentativa de injetar seus dogmas religiosos no currículo científico.

Escalando Montanhas

Evolução – Conceito

•15/04/2009 • 4 Comentários

 

Evolução, no ramo da biologia, é a mudança das características hereditárias de uma população de uma geração para outra. Este processo faz com que as populações de organismos mudem ao longo do tempo. Características hereditárias são a expressão génica de genes que são passados aos descendentes durante a reprodução. Mutações em genes podem produzir características novas ou alterar características que já existiam, resultando no aparecimento de diferenças hereditárias entre organismos. Estas novas características também podem surgir da transferência de genes entre populações, como resultado de migração, ou entre espécies, resultante de transferência horizontal de genes. A evolução ocorre quando estas diferenças hereditárias tornam-se mais comuns ou raras numa população, quer de maneira não-aleatória através de selecção natural ou aleatoriamente através de deriva genética.

Na verdade, a evolução biológica consiste na mudança das características hereditárias de grupos de organismos ao longo das gerações. Grupos de organismos, denominados populações e espécies, são formados pela divisão de populações ou espécies ancestrais; posteriormente, os grupos descendentes passam a se modificar de forma independente. Portanto, numa perspectiva de longo prazo, a Evolução é a descendência, com modificações, de diferentes linhagens a partir de ancestrais comuns.

Embora muitas vezes relacionada com progresso, a palavra evolução no sentido biológico não tem esta conotação. Darwin não se referia às suas teorias como teorias evolutivas e tinha o cuidado de evitar termos como "superior" e "inferior". Infelizmente, ainda é comum se observar como as pessoas relacionam a evolução biológica com progresso, superioridade.

A Teoria da Evolução é um conjunto de afirmações a respeito dos processos da Evolução tidos como causadores da história dos eventos evolutivos. A evolução biológica (ou orgânica) ocorre como conseqüência de vários processos fundamentais. Esses processos são tanto aleatórios como não-aleatórios.

É certamente a maior teoria unificante da biologia. A diversidade de organismos, similaridades e diferenças entre os tipos de organismos, padrões de distribuição e comportamento, adaptação e interação, eram meramente um caos desconcertante de fatos até que a teoria evolutiva deu-lhes sentido. Não existe uma área sequer dentro da biologia na qual esta teoria não sirva como um princípio ordenador. Nenhuma outra idéia em biologia é tão cientificamente poderosa, ou tão intelectualmente estimulante. Não foi a toa que Dobzhansky cunhou a célebre frase: "Nada em biologia faz sentido exceto à luz da evolução".

A evolução aconteceu, e continua acontecendo. A seleção natural está sempre trabalhando; as freqüências gênicas flutuam; ambos têm sido observados repetidamente no laboratório, em organismos com curtos intervalos de tempo e no campo. Estes mecanismos estão bem documentados. Os registros fósseis, a sistemática molecular e os mecanismos compartilhados por todas as células vivas claramente demonstram a origem antiga da vida e a continuidade da descendência com modificações a partir de ancestrais comuns. A evolução é realidade e não pode ser ignorada.

Pazza, R. (2004) O que é Evolução Biológica?. Projeto Evoluindo – Biociência.org.

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•02/04/2009 • Deixe um comentário

 

Adalia sp.